企业存储技术 · 2022年11月14日 · 北京市

从DirectX到工作站测试:当Intel GPU再次面对NVIDIA、AMD

引言:尽管本文并不会列出参测Intel__独显的具体规格,甚至照片都不方便出示,但如果您是图形技术的爱好者,相信阅读完了应该会有收获。

上个月,在公众号后台有读者朋友给我留言如下:

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我之前一直想找机会测下Intel新的Xe架构独显,而且这次发布的还有针对图形工作站的产品线。

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自从我有了第一台笔记本电脑,几乎每天都离不开Intel集成显卡,但要说Intel独显,我之前实际上手过的还是20多年前的Intel i740,也是后来Intel集显核心的前身。
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正巧我看“UEFI社区”公众号的大神老狼也在关注Intel独显,上面截自他发的读者调查,这些“民意”先供大家参考下。后面可以结合我的测试结果再做思考:)

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上图来自去年的资料,如今Intel Arc品牌应该是对应Xe HPG家族的“DG2”,而这次测试的则属于底下的Xe LP也就是弱一些的显卡。前段我拿到一块Iris Xe MAX 100,表面上看这只是一款“亮机卡”,大家会不会因此而失望呢?但我要对比的实际上是驱动的效率,所以硬件上只要Intel、NVIDIA、AMD大致处于同一水平就好。

Iris Xe MAX 100亮机卡:PCIe 4.0 x8总线接口

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如上图,这块Iris Xe MAX 100只是2GB显存,从主内存共享的4GB在后面测试中可以看出点作用。
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在《以“小”见大:从Precision 3660__看工作站技术发展趋势》一文中我就提到过,Intel 12代Core CPU的显卡接口最高支持PCIe 5.0 x16。利用HWiNFO64工具查看,Intel Iris Xe MAX 100应该是运行在PCIe 4.0(16GT/s)x8的接口速率。
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由于GPU-Z还不能识别Intel Iris Xe MAX 100,而亮机卡的硬件参数也不是特别重要,所以上面图表我主要补充了2款对比显卡:AMD Radeon R550 2GB和NVIDIA T400 4GB。不错,后者是专业显卡,只因为我手头正好有这款(缺少对应级别的GeForce卡),其实隶属于Turing架构最低入门级的T400一开始也只有2GB显存,后来才推出4GB型号。

从接口上来看,Iris Xe MAX 100的PCIe x8 4.0与T400的PCIe x16 3.0实际带宽基本一样,而Radeon R550在这块有点吃亏?不过按照一般经验,以它们的硬件性能水平,甚至PCIe x4表现也不会差太多。显存带宽T400倒是比R550明显高一些,流处理器只是列出参考下,由于NV和AMD架构不同,具体效率还是以实际测试为准吧。

从不同版本DirectX测试看驱动优化

下面的测试分为3部分:首先用PCMark测试中的游戏(Gaming)子项,来反映较高版本DirectX应用的表现;然后进一步对比各家在DX9-DX12的驱动优化程度;最后是SPECviewperf,我并没指望Intel和AMD的消费级显卡能跑到T400工作站显卡的水平,只是做一个摸底。毕竟,现在有一部分客户是拿商用/游戏卡来跑设计的。

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说实话,模拟游戏测试部分我有点“偷懒”,甚至没用3DMark。不过PCMark10也是从3DMark借用来FireStrike这个Demo,其中的组合测试项目“COMBINED TEST”相当于特效全开,亮机卡跑起来还是比较吃力的。

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由于众所周知的原因,像FireStrike这样在3DMark和PCMark中的经典测试项目,都是显卡厂商驱动优化的重点,基本可以理解为能发挥出各自最高的水平吧。

以上图表显示,3款显卡没有拉开明显的差距。虽然这段测试Demo运行的分辨率不高,但从实际压力来看还是集中在GPU上面。总体上AMD R550落后一些但有限,而Intel Iris Xe MAX 100只是在复杂的组合测试中才比NVIDIA T400差的稍多一点。毕竟N卡的显存带宽应该是优势。
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之前我看到有消息说Intel独显对DirectX 12优化的最好,而DX9等老应用还需努力。来自PassMark的PerformanceTest 9.0正好可以做这个验证。
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PerformanceTest 9.0的图形测试分为2D Mark和3D Mark两组总分,前者N卡表现稍好一点,而3D总分在这里拉开的差距蛮大。下面我们来细看3D单项跑分结果:

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虽然这个对比不能完全代表实际游戏等应用,但三家芯片对不同版本DirectX的优化程度比较直观。Intel Iris Xe MAX 100与AMD R550的DX11表现接近,NV T400领先较多;DX10则是AMD比Intel优化好,接近NV T400了;Intel独显驱动在DX9确实表现不佳。

我原以为三款卡跑DX12应该差不多,但这里的结果仍是N卡表现最好,看来只能说前面的FireStrike测试大家都“优化”到位了,一旦更换不同应用,A卡特别是I卡的效率还是可能会降低。当然,T400还有显存容量和带宽(相对A卡)的优势,这个因素也要考虑。

工作站测试摸底& Intel专业显卡展望
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本次测试平台的CPU为i5-12500

最后,是我兴趣最大的测试项目——SPECviewperf 2020。其中的子测试场景有6个都是基于OpenGL 4.5(for catia-06, creo-03, energy-03, maya-06, medical-03, snx-04, and solidworks-07),只有1个是DirectX 12API support (for 3dsmax-07)。

扩展阅读《SPECviewperf 2020基准测试更新:Quadro专业显卡再排座次

SPECviewperf 2020测试要求使用至少2GB显存的独立显卡——实际上2GB还是在有的测试中吃亏,后面我会具体讲。

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首先,NVIDIA T400作为专业显卡在viewperf测试里有驱动优化加成,Iris Xe MAX 100和Radeon R550在OpenGL测试中落后很好理解。但3dsmax和maya测试的结果让我有点意外,要知道尽管maya还属于OpenGL阵营,但GeForce显卡在与“Quadro”同等硬件规格下已经有接近表现——这也是如今媒体娱乐(DCC)行业工作站客户多青睐游戏卡性价比的原因。

扩展阅读《_NVIDIA Quadro 20周年记:专业显卡的前生今世_》

只能说AMD Radeon游戏卡与Radeon Pro专业卡的差距更大一些吧?Intel Iris Xe MAX 100在3dsmax、catia、creo、maya、medical(医疗影像)测试中都与AMD R550接近或者超出一些,只是Siemens NX还无法接受——毕竟他不是专业显卡的驱动。等有一天拿到Intel工作站GPU再来看看吧。

Energy(能源)测试结果有些奇怪,A卡得分不正常。从下图不难分析出结果:

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SPECviewperf测试中最吃显存的就是energy-03,其中有2个大模型2GB显存已经跑不动,所以A卡的计分只有0.01;而Intel亮机卡也是2GB显存,为什么表现不同呢?

上文中其实已经有答案,因为Iris Xe MAX 100还有4GB共享系统内存,虽然这2个模型跑分低于1也不太好看,但不像R550 2GB拉那么多分。

小结:工作站显卡无责任排序

写到这里我认为本文的目的已经达到,我就是想对比三家显卡驱动在不同类型应用中的优化效率。也许把N卡换成GeForce更好一点?或者将来拿到Intel专业独显GPU再比一次。

打游戏我实在不熟无法推荐,而工作站的3D设计应用,在我个人心目中的排序大致如下(红色带问号的为预估,注意是无责任排序,不代表任何组织):

NVIDIA RTX(Quadro专业卡)> AMD Radeon Pro > Intel专业显卡?> NVIDIA GeForce > AMD Radeon ≈ 一般Intel Xe独显

注1:在专业显卡市场,NVIDIA常年保持90%以上的市场占有率,在Intel之前对手只有AMD Radeon Pro。

注2:N卡包括GeForce在内还有完整的CUDA计算、RTX光追支持。客观情况是GeForce在工作站上的出货比例在不断增大。

简单展望下配置Intel GPU的工作站吧:正如Intel自己所说,“将会继续优化DX9等传统应用”,可以理解为当前驱动的效率对较新的主流应用还算ok?当然具体的还是实际测试最保险,我相信Intel也在找各家ISV(独立软件提供商)做联合测试,到时候看看有哪些认证驱动吧。

扩展阅读:《企业存储技术》文章分类索引(微信公众号专辑)

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作者: 唐僧 huangliang
原文:企业存储技术

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